Особенности обстановки пожара

Аварийное фонтанирование до воспла­менения может продолжаться не­сколько суток, в результате вблизи фонтана (скважины) образуется зона загазованности и растекания нефти (загазованность на несколько кило­метров, а розлив на сотни метров), а если фонтанирование происходит на море, то значительная площадь поверхности воды покрывается нефтью.

Через 15—30 мин после воспламе­нения фонтана металлоконструкции в

зоне пламени теряют несущую спо­собность, деформируются и загромож­дают устья. С течением времени от воздействия пламени, воды, нефти или газа может происходить ослаб­ление крепления устьевого оборудо­вания, повреждение скважины может привести к изменению вида фонтани­рования, состава струи или дебита.

На кусте скважины располагают в 3 м друг от друга, и скорость рас­пространения пожара значительно больше, чем в одиночной скважине.

Особенностью распространения пожара в условиях моря является создание угрозы соседним сооруже­ниям за счет перемещения пламени и нефти по воде. Когда волнение моря до 2 баллов, пленка нефти способна перемещаться по направле­нию ветра до 1 км/ч.

Одним из серьезных осложнений пожара может объясняться образова­ние кратера на устье или грифонов на прилегающей территории (рис. 12.2).

В целом особенности обстановки можно характеризовать следующими параметрами: большой скоростью распространения горения в объеме фонтанирующей струи, значительной скоростью стабилизации теплофизи-ческих параметров; возможностью распространения пожара в пределах зоны загазованности и розлива неф­ти, а также возможностью измене­ния во времени характера фонтани-

рования, состава, вида струи и деби­та; образованием группового фонта­нирования на кустах скважин.

Наличие кратеров или грифонов определяет формы организации, вы­бора способа тушения и огнетушащих средств.

Организация тушения пожара. Все организационные и технические мероприятия по тушению и ликвида­ции фонтана осуществляются под ру­ководством штаба в соответствии с Инструкцией по безопасному ведению работ при ликвидации открытых га­зовых и нефтяных фонтанов.

Для ликвидации пожара (аварии) приказом по объединению (управле­нию, министерству) создается штаб, который несет ответственность за состояние и результаты проведения работ.

Ответственным руководителем этих работ (штаба) назначают пред­ставителя этого ведомства.

Действия пожарных подразде­лений проводят с учетом решений штаба, в состав которых входит один

из руководителей пожарной охраны УПО, ОПО.

Кроме пожарной службы созда­ются другие: транспортная, водоснаб­жения, строительная, медицинская, КПП, связи, подготовки, оборудова­ния, снабжения и питания.

Задачами пожарной службы яв­ляются: обеспечение водяной защиты людей, работающих на устье скважи­ны, орошение фонтана и металлокон­струкций, организация и тушение по­жара.

Для тушения пожара фонтана соз­дается оперативный штаб, задачи которого изложены в БУПО-85.

При организации тушения фон­танов большое значение придается проведению подготовительных работ: создание расчетных запасов воды; расчистка места пожара от оборудо­вания и металлоконструкций; развер­тывание средств тушения и подготов­ка площадок для боевых позиций сил и средств; осуществление мероприя­тий, связанных с отводом и сбором нефти после тушения, защита бли­жайших объектов, населенных пунк­тов и т. д.

Если нет естественных или специ­альных водоисточников, создают ис­кусственные водоемы, запас воды которых должен обеспечивать беспе­ребойную работу подразделений в те­чение светлого времени суток с попол­нением запаса воды.

Вместимость водоема определяется по формуле

Время тушения т и расход воды на этапе определяются в зависимости от способа тушения, дебита фонтана, метеусловиями и другими факторами.

Как правило, общий объем воды составляет 2,5—5 тыс. м³. Поэтому для хранения данного запаса воды

сооружаются специальные водоемы. Они должны располагаться в безопас­ных местах, с двух противоположных сторон относительно устья скважины, перпендикулярно направлению гос­подствующего ветра на расстоянии 150 —200 м от устья, водоемы должны иметь площадку на 10—15 автомоби­лей.

Расчистка места пожара проводит­ся с целью удаления из устья скважи­ны конструкций и оборудования, пре­пятствующих развертыванию сил и средств. Кроме того, создаются безо­пасные условия ведения работ по лик­видации фонтана. Расчистка места пожара проводится под защитой во­дяных струй.

При защите территории водяными струями выделяют две зоны: первая — это территория и конструкции, на ней расположенные, контактируют с пла­менем, где интенсивность подачи составляет 0,35 л/(м²-с), а вторая — это территория и конструкции, на ней расположенные, прилегают к первой зоне на расстоянии 10—15 м, где ин­тенсивность подачи составляет 0,15 л/(м²-с).

Развертывание сил и средств включает в себя устройство площа­док для боевых позиций и пожарной техники, установку пожарной техники и прокладку рукавных линий к боевым позициям.

Меры по отводу и сбору нефти должны обеспечивать: ограничение зоны растекания нефти или другой ЛВЖ, ГЖ; отвод ЛВЖ, ГЖ из обва­лования в специальные сборники, рас­положенные вне зоны высоких тем­ператур.

Способы тушения фонтанов и тех­ника безопасности. Наиболее эффек­тивными средствами тушения фонта­нов являются: вода, газоводяные сме­си от АГВТ, газообразные продукты заряда ВВ, огнетушащие порошки.

Основным критерием подачи огне-тушащего средства является его Удельный расход, который зависит от вида огнетушащего средства, способа подачи, условий смешивания с горю­чим. Процесс тушения фонтанов состо-

ит из 3 этапов: первый этап__

подготовка к тушению, что включает в себя охлаждение оборудования и техники, находящихся в зоне пожара, а также орошение факела фонтана, продолжительность этапа 1 ч.

Второй этап — тушение фон­тана с одновременным продолжением операций, предусмотренных первым этапом. Продолжительность опреде­ляется способом тушения.

Третий этап — охлаждение устья скважины и орошение фонтана после тушения, продолжительность этапа 1 ч.

Потребные расходы огнетушащих средств определяются способом туше­ния, приведены потребные расходы воды в табл. 12.2.

Основные способы тушения фонта­нов рекомендованы в БУПО-85, в за­висимости от типа фонтана способами могут быть: закачка воды в скважину через устьевое оборудование; тушение струями автомобилей газоводяного ту­шения, водяными струями из лафет­ных стволов; взрывом заряда ВВ, огнетушащими порошками, а также комбинированным способом.

Тушение водой через устьевое оборудование применяется, когда на скважине сохранилось оборудование устья, позволяющее подключить на­сосные установки для закачки воды.

Для этих целей применяют цемен­тировочные агрегаты высокого дав­ления.

Расходы воды на тушение компакт­ных фонтанов этим способом сведены в табл. 12.3.

Схемы подачи приведены на рис. 12.3, время тушения составляет 5 мин, отсчет времени ведется с мо­мента появления воды в факеле фон­тана.

Тушение компактными струями воды применяется для тушения ком­пактных струй факела с дебитом фон­тана до 3 млн. м³/сут газа.

Подача струй осуществляется с помощью лафетных стволов типа ПЛС-20, размещая их равномерно по дуге 210—270° с наветренной сто­роны. Существует несколько приемов

введения водяных струи в факел фон­тана (рис. 12.4).

Первый прием (рис. 12.4, а) за­ключается в том, что водяные струи вводят в основание струи фонтана, а затем синхронно медленно с фикса-

цией через каждые 1—2 м на 30— 60 с поднимают вверх по факелу до полного срыва пламени.

Для четкого управления стволь­щиками выделяется один ведущий ствол, которым (вместе со ствольщи­ком) управляет начальник боевого участка.

Второй прием (рис. 12.4, б) заклю­чается в том, что водяные струи по­дают в газовую струю фонтана в два этапа. Сначала в негорящую часть фонтана вводят две водяные струи и удерживают в таком положении до конца тушения. Остальными струями воды путем синхронного маневриро­вания снизу вверх пожар тушат ана­логично первому приему. Данный

прием имеет некоторое преимущество по сравнению с первым. Введение Двух струй в негорящую часть фон­тана поднимает фронт пламени, сни­жает высоту факела и ослабляет ин­тенсивность теплового излучения.

Третий прием (рис. 12.4, е) заклю­чается в совместном применении ла­фетных и ручных стволов. Водяные струи лафетных стволов поднимают пламя на 7—8 м над устьем скважи­ны, тем самым уменьшая общую вы­соту пламени и интенсивность тепло­вого излучения. После чего ручные стволы А подводят к устью скважи­ны на расстояние 1,5—2 м и подают воду вдоль струи фонтана. Этот прием позволяет на*30 % уменьшить расхо­ды воды на тушение. Расчетное вре­мя тушения 1 ч.

Расход воды на тушение водяными струями приводится в табл. 12.4.

Примерная схема боевого развер­тывания при тушении компактными струями воды приведена на рис. 12.5.

При фонтанировании скважины по кольцевому зазору эквивалентный диаметр устья скважины вычисляет­ся по площади истечения.

Тушения газоводяными струями от автомобиля АГВТ-100(150). Наиболь­шее распространение за последние

Количество АГВТ для тушения определяется по формуле

10—15 лет получил способ тушения фонтанов с помощью автомобилей АГВТ.

АГВТ представляет собой пожар­ный автомобиль, на шасси которого размещен турбореактивный двига­тель. АГВТ имеет топливную систему питания реактивного двигателя, гид­равлическую систему для управления двигателем, систему подачи воды в выхлопную струю двигателя, а также систему орошения. Управление авто­мобилем осуществляется с платфор­мы или дистанционно с помощью вы­носного пульта. В газоводяной струе содержится около 60 % воды и 40 % газа, на выходе из сопла концентра­ция кислорода не более 14 %, по мере удаления от соплй содержание кисло­рода увеличивается и в рабочем се­чении, т. е. на расстоянии 12—15 м составляет 17—18%. Вода частич­но испаряется, попадая в струю рас­каленного газа, а в зону горения вода попадает в распыленном состо­янии.

Основные параметры газоводяной струи приведены на рис. 12.6.

Экспериментами установлено, что газоводяная струя обладает высоким охлаждающим эффектом, например: при подаче 60 л/с воды (АГВТ-100) в течение 5 мин снижает температуру фонтанной арматуры с 950 до 100— 150 °С.

Эффективность тушения зависит от содержания воды в струе и имеет оптимальное значение в пределах 55—60 л/с.

Изменение удельного расхода огнетушащего средства в зависимости от содержания воды в струе при ту­шении фонтанов показано на графи­ках рис. 12.7, где по оси абсцисс от­кладывается весовая концентрация воды в струе, по оси ординат — удельный расход.

За оптимальный удельный расход, содержащий 60 % воды, при тушении компактных фонтанов принимают 2.2, распыленных 5 кг/м³ газа.

Характеристика АГВТ и предель­ный дебит, который может потушить один автомобиль, приведены ниже.

В случае, когда автомобилей не­достаточно, применяют комбиниро­ванный способ АГВТ и водяные струи, подаваемые из лафетных стволов, при этом коэффициент использования стволов принимают равным 0,7, т. е. количество лафетных стволов, обозна­ченных в табл. 12.4, увеличивают на 30%.

Для установки АГВТ готовятся две позиции — основная и запасная.

Основная из позиций с наветрен­ной стороны, запасная с учетом на­правления господствующих ветров. Ширина площадки должна быть та­кой, чтобы при установке нескольких АГВТ расстояние между ними было не менее 1,5 м. Расстояние от площад­ки до устья скважины должно быть не более 15 м.

Направление огнетушащей струи от АГВТ зависит от скорости и на­правления ветра. Если на боевой по­зиции работают несколько АГВТ, тог-

да автомобили размещают на дуге в секторе не более 90°, скорость ветра и соответствующий угол приведены ниже:

Тушение газоводяной струей факела осуществляется следующим образом: струя подводится под осно­вание пламени, фиксируется относи­тельно факела и плавно перемеща­ется по оси факела вверх до срыва пламени, при прорыве пламени атака повторяется.

Если в течение расчетного време-

на фонтан не потушили, АГВТ выклю­чают и устанавливают причину, кото­рой может быть: недостаточная ин­тенсивность подачи; большое расстоя­ние от устья; неправильный выбор позиции по отношению к направле­нию ветра; неправильное взаимное расположение нескольких автомоби­лей и несинхронность в их работе.

При комбинированном тушении совместно с лафетными стволами сна­чала подают лафетные стволы, под­нимают фронт пламени до макси­мальных значений, затем включают в работу АГВТ.

Схемы работы АГВТ приведены на рис. 12.8.

Тушение огнетушащими порош­ками. Для тушения используются пожарные автомобили АП-3 и АП-5 с расходами порошка ПСБ из лафет­ных стволов 20 и 40 кг/с. Автомобили устанавливают на расстоянии 10 м от устья скважины. Натурными экс­периментами установлено, что этот способ эффективен при тушении ком­пактных фонтанов, интенсивность по­дачи порошка должна составлять 1 кг/кг нефти или 1 кг/м³ газа, рас­четное время принимается за 30 с.

Суть вихрепоро^щкового способа (табл. 12.5) состоит в том, что огне-тушащий порошок вводят в зону го­рения взрывом заряда ВВ. На метал­лический поддон П-образной формы укладывают детонирующий шнур, на него — шашки (патронированный ам­монит), затем мешки с порошком (рис. 12.9). Эта платформа собира­ется на безопасном расстоянии и подтягивается трактором на тросах к устью скважины. Взрыв производят дистанционно из специальных мест. Личный состав отводят на безопас­ное расстояние. Опытами установлено, что на 1 млн. м³/сут газа требуется 60 кг порошка ПСБ. Для подачи 100 кг порошка требуется 1 кг ВВ.

Тушение пневматическим порош­ковым пламеподавителем (ППП-200), полезный объем порошка 200 кг.

Выброс порошка осуществляется энергией сжатого воздуха, количе­ство установок принимается из рас-

чета — одна установка на фонтан де­битом 3 млн. м³ газа в сутки.

Установку располагают с подвет­ренной стороны на расстоянии 15— 20 м от устья скважины (рис. 12.10). Оператор производит коррекцию по­ложения ствола в вертикальной и го­ризонтальной плоскостях таким обра­зом, чтобы точка прицеливания была на 3—5 м выше нижнего среза пла­мени. По команде РТП подают ежа-

тый воздух для обеспечения выброса порошка.

Тушение взрывом заряда ВВ при­меняется в случае неэффективности других способов и при наличии спе­циального проекта, утвержденного вы­шестоящей организацией промысла и согласованного с органами Госпром-атомнадзора СССР.

Расчетное время тушения — 1 ч.

До взрыва заряда ВВ личный со­став тренируют на фрагменте заряда соответствующих размера и массы, и только после отработки всех эле­ментов боевых действий и правил техники безопасности заряд ВВ пода­ют к устью скважины.

Подача заряда ВВ к устью сква­жины осуществляется в основном тре­мя способами: на укосине по рельсо­вым путям с помощью подъемного крана и поворотной стрелы, по сталь­ному тросу с помощью лебедок и тягачей.

Особенности тушения фонтанов на море. Аварийное фонтанирование может привести к групповому пожа­ру. При пожаре на скважине в море вокруг нее выгорают покрытие в ра-

диусе до 20 м, практически вся пло­щадь приэстакадной площадки.

Боевые позиции АГВТ оборудуют на специальном основании или на при­эстакадной площадке.

При низком расположении устья скважины АГВТ устанавливают без шасси на специальном консоле.

Тушение пожара на море прово-

дится в два этапа: сначала тушат горящую пленку нефти или конденса­та на поверхности воды, затем тушат фонтан. Способы и приемы тушения применяются те же, что и на суше.